当含有血清蛋白的病原物质进入体内后，经过2～3周的时间，体内便可产生特异性抗体。此时如果人体内仍然存留有上述的病原物质，则可作为抗原或半抗原的形式与这些抗体形成免疫复合物而沉积于血管床上，并激活补体经典途径，发生一系列炎症反应，临床上出现血清病和血清病样反应。这一炎性过程的发生主要是由免疫复合物激活吞噬细胞和免疫活性细胞分泌大量细胞因子及炎性介质所造成。在第1次接受异种血清或非蛋白类药物后，不一定出现症状，这是由于机体尚有足够的抗体与外来抗原形成免疫复合物并被清除体外。但再次接受同样抗原时，一些致敏的B淋巴细胞会快速转化为浆细胞，分泌大量的抗体并与抗原物质结合形成免疫复合物，引起快速的血清反应。